La sonothermogénétique combine les ultrasons focalisés et des modifications génétiques pour activer ou désactiver des neurones spécifiques dans des zones profondes du cerveau, sans nécessiter d'implantation chirurgicale. Cette technologie promet de transformer les traitements des troubles neurologiques comme la maladie de Parkinson ou l'épilepsie.
Principaux résultats
- Preuve expérimentale chez les mammifères :
- Une équipe de l’Université de Washington à Saint-Louis, dirigée par Hong Chen, a démontré l’efficacité de la sonothermogénétique chez des souris en mouvement libre.
- Les chercheurs ont utilisé des ultrasons de faible intensité pour générer une chaleur localisée, activant des canaux ioniques thermosensibles (TRPV1) insérés génétiquement dans les neurones ciblés.
- Stimulation ciblée et non invasive :
- L’appareil à ultrasons portable permet de stimuler des zones cérébrales précises avec une résolution millimétrique, sans endommager les tissus environnants.
- La chaleur générée augmente légèrement la température corporelle des neurones, activant ces derniers comme un interrupteur biologique.
- Applications et implications :
- Cette méthode pourrait être adaptée à de plus grands animaux et, potentiellement, aux humains.
- Elle offre une alternative à l'optogénétique, qui est limitée en profondeur et nécessite des implants pour délivrer la lumière.
Avantages clés
- Non invasif : Aucun implant chirurgical nécessaire.
- Précision élevée : Capable de cibler des zones spécifiques sans affecter d'autres parties du cerveau.
- Applications potentielles : Neuromodulation pour la recherche sur le cerveau, thérapie pour les troubles neurologiques, et exploration de nouveaux circuits neuronaux.
Progrès et perspectives
- Les résultats, publiés dans Brain Stimulation en mai 2021, montrent que cette approche est efficace pour contrôler le comportement des souris en stimulant des régions cérébrales profondes.
- Les travaux s’appuient sur des recherches antérieures sur les ultrasons et les canaux ioniques, et améliorent considérablement les limites de techniques comme l’optogénétique.
- L’équipe continue d’optimiser cette technique pour en valider l’efficacité et élargir ses applications.
Références et financements
- Étude publiée sous le titre : Sonothermogenetics for noninvasive and cell-type specific deep brain neuromodulation.
- DOI : 10.1016/j.brs.2021.04.021.
- Financement par l’Initiative BRAIN des NIH et le Hope Center Viral Vectors Core.
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